我國智慧海洋科技體系研究

周光偉

摘 要：隨著智能科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，智慧海洋成為我國海洋科技體系加速完善的重大契機。運用“產(chǎn)業(yè)鏈+創(chuàng)新鏈+服務(wù)鏈+人工智能”四大邏輯框架及其衍生的四大圈層結(jié)構(gòu)，提出我國智慧海洋科技體系應(yīng)該重點發(fā)展海洋電子信息科技、海洋智能裝備科技、海洋科技服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智慧海洋;海洋科技;海洋電子信息;海洋智能裝備

中圖分類號：F2 文獻標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.32.006

縱觀世界各強國，無一不是以海立國，以海興國，正所謂“強于世界者必勝于海洋，衰于世界者必先敗于海洋”。黨的十九大報告明確提出堅持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強國。但是2009-2017年我國海洋科技進步貢獻率為53%，與先進海洋國家70%-80%的貢獻率尚有巨大的差距，我國海洋科技發(fā)展存在比較明顯的短板。根據(jù)國家《“十三五”海洋領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，我國以海洋油氣、海洋工程、海洋能及海洋生物制藥為代表的新興海洋高技術(shù)產(chǎn)業(yè)依然處于發(fā)展階段，當(dāng)前及未來對海洋新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)品的要求越來越高，迫切需要通過科技創(chuàng)新提高產(chǎn)業(yè)綜合競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

海洋信息化是國家信息化的重要組成部分。隨著信息技術(shù)智能化的加速發(fā)展，各國海洋信息體系建設(shè)在完成以數(shù)字化為目標(biāo)的初期發(fā)展階段后，已逐步進入到智慧海洋階段。智慧海洋成為我國海洋科技體系加速完善的重大契機，因此要順應(yīng)以“智慧海洋”為核心的新一輪海洋科技與產(chǎn)業(yè)革命的世界大趨勢，構(gòu)建比較完整的智慧海洋科技體系，全面滿足我國“智慧海洋”建設(shè)的需求。

1 智慧海洋概念的基本內(nèi)涵

目前，學(xué)術(shù)界已對智慧海洋概念進行了解釋。比較典型的解釋如：張宏軍等（2017）提出智慧海洋是以構(gòu)建安全、自主、可控的海洋云環(huán)境為支撐，以完善的海洋信息采集與傳輸體系為基礎(chǔ)，運用互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，對海洋開發(fā)、管控、權(quán)益等領(lǐng)域的活動和裝備進行體系性整合，促進海洋活動協(xié)同和海洋資源共享。姜曉軼等（2018）提出智慧海洋是海洋信息化的深度發(fā)展，是信息與物理融合的海洋智能化技術(shù)革命40，是將新一代信息技術(shù)與海洋環(huán)境、海洋裝備、人類活動和管理主體四大板塊信息深度融合，實現(xiàn)互聯(lián)互通、智能化挖掘與服務(wù)，是認(rèn)識和經(jīng)略海洋的神經(jīng)系統(tǒng)，并進一步提出智慧海洋的發(fā)展定位應(yīng)是引導(dǎo)我國海洋智能化技術(shù)革命40的信息基礎(chǔ)能力建設(shè)，主要包括海洋信息智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及核心海洋智能科技創(chuàng)新與核心信息裝備研發(fā)，并構(gòu)建以海洋綜合感知網(wǎng)、海洋信息通信網(wǎng)、海洋大數(shù)據(jù)云平臺等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主體，搭建海洋信息智能化應(yīng)用服務(wù)群的“兩網(wǎng)、一平臺、一個應(yīng)用服務(wù)群”體系架構(gòu)。車銘哲等（2019）提出“智慧海洋”是指用全面的角度和技術(shù)理解和分析海洋數(shù)據(jù)，依靠先進的電子信息、網(wǎng)絡(luò)通信和海洋設(shè)備相關(guān)技術(shù)。綜合來看，智慧海洋實際上就是智慧科技產(chǎn)業(yè)和海洋各類活動的結(jié)合，為構(gòu)建我國智慧海洋科技體系提供了重要參考。

2 構(gòu)建我國智慧海洋科技體系的基本邏輯

2.1 四大邏輯框架

結(jié)合智慧海洋概念的基本內(nèi)涵，從“產(chǎn)業(yè)鏈+創(chuàng)新鏈+服務(wù)鏈+人工智能”邏輯框架出發(fā)進一步研究豐富我國智慧海洋科技體系。其中，產(chǎn)業(yè)鏈在狹義上是指從原材料一直到終端產(chǎn)品制造的各生產(chǎn)部門的完整鏈條，在廣義上向上游延伸一般使得產(chǎn)業(yè)鏈進入到基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)，向下游拓展則進入到市場拓展環(huán)節(jié);創(chuàng)新鏈可分為創(chuàng)新要素整合、研發(fā)創(chuàng)造、商品化、社會效用化四個環(huán)節(jié)組成;服務(wù)鏈?zhǔn)侵赣上蛳M者提供各種服務(wù)的企業(yè)與機構(gòu)組成的服務(wù)網(wǎng)絡(luò);人工智能科技產(chǎn)業(yè)的三要素是指數(shù)據(jù)、算法和計算能力。在我國智慧海洋科技體系中，人工智能科技產(chǎn)業(yè)的三大要素是底層邏輯體系，每一個要素對應(yīng)到海洋科技中且最終要實現(xiàn)海洋科技成果產(chǎn)業(yè)化才能形成可持續(xù)發(fā)展能力，服務(wù)鏈則是圍繞產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈活動提供必要的生產(chǎn)性服務(wù)配套。概括的看，我國智慧海洋科技體系就是智慧科技（或稱為人工智能技術(shù)、新一代信息技術(shù)）研發(fā)和海洋科技研發(fā)的全面深度融合。

2.2 四大圈層結(jié)構(gòu)

從內(nèi)到外，我國智慧海洋科技運行邏輯呈現(xiàn)四大圈層結(jié)構(gòu)：第一圈層：人工智能科技產(chǎn)業(yè)三大要素支撐分別是數(shù)據(jù)、算法和計算能力，是在海洋科技領(lǐng)域找到相應(yīng)方位的起點。第二圈層：海洋電子信息科技研發(fā)。數(shù)據(jù)、算法和計算能力在海洋科技產(chǎn)業(yè)中分別體現(xiàn)為海洋數(shù)據(jù)、海洋軟件和海洋硬件（傳感器和終端），三者相互融合和聯(lián)動，形成海洋電子信息科技研發(fā)的基本結(jié)構(gòu)。第三圈層：海洋智能裝備科技研發(fā)。一方面，海洋電子信息科技研發(fā)是海洋智能裝備科技研發(fā)的基礎(chǔ)，海洋數(shù)據(jù)、海洋軟件和海洋硬件（傳感器和終端）均在海洋智能裝備本身組部件中及其實際運用中。另一方面，海洋電子信息科技研發(fā)與海洋具體應(yīng)用場景（比如海洋環(huán)境檢測探測、水上運輸、海洋漁業(yè)等）結(jié)合時，需要以海洋智能裝備作為基礎(chǔ)性的生產(chǎn)工具。在海洋具體應(yīng)用場景中的海洋數(shù)據(jù)、海洋軟件以及硬件和裝備之間相互融合和聯(lián)動，也形成了海洋智能裝備科技研發(fā)的基本結(jié)構(gòu)。第四圈層（全生態(tài)服務(wù)）：海洋科技服務(wù)伴隨在海洋電子信息科技研發(fā)、海洋智能裝備研發(fā)的全過程中，形成了不可或缺的生產(chǎn)性服務(wù)支持體系。由于海洋科技服務(wù)是全生態(tài)支持第一、二、三圈層，可以嵌入到幾乎所有具體環(huán)節(jié)，在示意圖中是以整體支撐的形式表現(xiàn)。

3 我國智慧海洋科技體系的基本構(gòu)成

3.1 基本構(gòu)成體系

圍繞提升產(chǎn)業(yè)鏈上海洋電子信息、海洋智能裝備、海洋科技服務(wù)三大科技產(chǎn)業(yè)核心競爭力，集中攻關(guān)創(chuàng)新鏈上海洋電子信息基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)科技、海洋電子信息專用性軟件科技、海洋電子信息硬件（傳感器）科技、海洋電子信息硬件（終端）科技、海洋水面智能裝備科技、海洋水下智能裝備科技、海洋綜合性自動化系統(tǒng)科技，系統(tǒng)做好海洋科技研發(fā)平臺（含中試測試）、成果評價、投融資、企業(yè)孵化及其他綜合配套服務(wù)，全面增強海洋科技創(chuàng)新、海洋科技成果轉(zhuǎn)化兩大核心功能，最終形成產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、服務(wù)鏈、人工智能全面融合我國智慧海洋科技體系。

3.2 重點發(fā)展內(nèi)容

3.2.1 海洋電子信息科技重點發(fā)展內(nèi)容

（1）生態(tài)體系。旨在構(gòu)建軟硬件一體化和相互融合促進的生態(tài)體系，軟件層面主要是海洋電子信息基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和海洋電子信息專用性軟件，硬件層面主要是海洋電子信息傳感器和終端，軟件置于硬件之中，硬件依靠軟件驅(qū)動。更加突出海洋電子信息終端對整個智慧海洋科技體系的總牽引作用，以直接面向具體應(yīng)用場景的海洋電子信息終端產(chǎn)品來帶動形成對海洋電子信息傳感器、海洋電子信息基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和海洋電子信息專用性軟件的產(chǎn)業(yè)鏈需求。

（2）重點細(xì)分領(lǐng)域。重點發(fā)展海洋電子信息核心組部件和設(shè)備的高技術(shù)，以前沿性的科技研發(fā)推動我國海洋電子信息產(chǎn)品族群和品牌族群轉(zhuǎn)型升級，形成船舶與海工等專用電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)化和國產(chǎn)化綜合體系。其中，海洋電子信息基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)重點加強海洋云計算科技、海洋大數(shù)據(jù)科技、海洋物聯(lián)網(wǎng)科技研發(fā)。海洋電子信息專用性軟件重點加強海洋通信（含5G）科技、船聯(lián)網(wǎng)科技、海洋導(dǎo)航與定位系統(tǒng)科技研發(fā)。海洋電子信息硬件（傳感器）重點加強海洋電子科技、海洋觀測探測傳感器科技、海洋探測雷達科技、海洋微特電機科技研發(fā)。海洋電子信息硬件（終端）重點加強海洋觀測探測儀器儀表科技、船舶等專用儀器儀表科技、海洋電子記錄儀科技研發(fā)。

3.2.2 海洋智能裝備科技重點發(fā)展內(nèi)容

（1）生態(tài)體系。旨在構(gòu)建水面和水下全覆蓋的生態(tài)體系，水面智能裝備主要是無人船艇、無人機和水面工作平臺等，水下智能裝備主要是深潛器、機器人和水下工作平臺等，并通過整合形成海洋自動化系統(tǒng)綜合解決方案，直接幫助客戶實現(xiàn)具體場景下的海洋智能裝備的高效應(yīng)用。

（2）重點細(xì)分領(lǐng)域。重點發(fā)展水面綜合利用以及深海進入、深海探測、深海開發(fā)的關(guān)鍵性自動化技術(shù)，以高端、智能的科技研發(fā)推動我國海洋高端智能裝備產(chǎn)品族群和品牌族群轉(zhuǎn)型升級，積極提高本土海洋高端智能裝備配套率。其中，海洋水面智能裝備重點加強水面無人機（滑行器）和兩棲飛機科技、水面無人船艇科技、深海鉆井平臺智能化模塊和產(chǎn)品科技、海上風(fēng)電智能制造科技研發(fā)。海洋水下智能裝備重點加強水下智能攝錄設(shè)備科技、水下滑翔機科技、載人深潛器科技、水下作業(yè)機器人等無人潛水器科技、智能深海觀測平臺和空間站科技、海洋牧場智能裝備科技、海洋礦產(chǎn)勘探智能裝備科技研發(fā)。海洋綜合性自動化系統(tǒng)重點加強海洋自動化系統(tǒng)綜合解決方案科技研發(fā)。

3.2.3 海洋科技服務(wù)重點發(fā)展內(nèi)容

（1）生態(tài)體系。創(chuàng)新“信息技術(shù)+海洋科技+金融”商業(yè)模式，形成前期創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)、資金支持、技術(shù)管理、法律、財務(wù)、產(chǎn)業(yè)化、上市等一條龍服務(wù)，構(gòu)建涵蓋以研發(fā)平臺、成果評價、投融資、企業(yè)孵化四大核心服務(wù)模塊組成的綜合服務(wù)體系。

（2）重點細(xì)分領(lǐng)域。重點發(fā)展海洋科技產(chǎn)業(yè)化一條龍服務(wù)、海洋科技創(chuàng)新基金和創(chuàng)業(yè)投資基金（專項投資海洋電子信息科技研發(fā)、海洋智能裝備科技研發(fā)領(lǐng)域）以及海洋軟件及信息技術(shù)服務(wù)。其中，研發(fā)平臺服務(wù)重點加強智慧海洋大數(shù)據(jù)采集存儲處理和應(yīng)用平臺、海洋云計算中心、各類海洋科技企業(yè)設(shè)立的海洋科技創(chuàng)新平臺（實驗室和技術(shù)中心）和聯(lián)合創(chuàng)新中心功能。成果評價服務(wù)重點加強海洋科技檢驗檢測認(rèn)證服務(wù)平臺、海洋科技知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)中心功能。投融資服務(wù)重點加強海洋科技投融資公共服務(wù)平臺、海洋科技和產(chǎn)品融資租賃平臺功能。企業(yè)孵化服務(wù)重點加強海洋科技企業(yè)孵化器、加速器和眾創(chuàng)空間、海洋科技產(chǎn)學(xué)研一體化平臺功能。

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